Uso de biomateriais na regeneração e engenharia de tecido ósseo: uma revisão de literatura

Abstract

O osso é um tecido conjuntivo especializado e altamente dinâmico. Apesar de possuir capacidade espontânea de reparação, esta é limitada em casos de grandes extensões de perda óssea, quando a reparação espontânea se torna crítica e se faz necessário o uso de procedimentos de enxertia. As perdas de tecido ósseo podem ocorrer devido a tumores, inflamação, acidentes, malformações congênitas e perdas dentárias. Devido às limitações e desvantagens associadas aos procedimentos tradicionais de enxertia, novas estratégias terapêuticas destinadas à regeneração óssea vêm sendo estudadas. Assim, a necessidade das reconstruções dos tecidos ósseos perdidos levou ao aperfeiçoamento técnico e ao avanço do estudo de biomateriais que pudessem substituir ou aprimorar os procedimentos de enxertia. Nas últimas décadas, as pesquisas têm avançado no campo da engenharia de tecidos, na busca por métodos de reparação tecidual, e até mesmo na formação de tecidos novos, tendo como objetivo ampliar as possibilidades terapêuticas nas diferentes áreas. O progresso científico de biomateriais e terapêuticas baseadas em células, criou avanços excepcionais no desenvolvimento de tecidos projetados. Assim, a engenharia de tecidos tem empregado novos biomateriais em associação com células-tronco e fatores de crescimento para melhorar o reparo ósseo. Com isso, o objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão da literatura científica sobre o uso de biomateriais na regeneração óssea e na engenharia de tecido ósseo, discutindo suas propriedades, vantagens e desvantagens, perspectivas atuais e futuras. O trabalho proposto foi elaborado através de um levantamento bibliográfico nas bases de dados da literatura científica, que incluem artigos científicos, livros, dissertações e outras publicações científicas, nas línguas portuguesa e inglesa, entre os anos de 1991 a 2022. As palavras-chave utilizadas para o levantamento dos dados foram "biomaterials", "bone regeneration” e “bone tissue engineering”. Após a análise da literatura científica sobre o tema, pode-se concluir que não existem relatos na literatura de um biomaterial de enxertia ideal, o que mantém o osso autógeno como o “padrão ouro”, frente às demais opções. No entanto, muitos avanços já foram feitos nos últimos anos e várias pesquisas vêm sendo realizadas e, cada vez mais, os substitutos ósseos vêm apresentando melhores propriedades e aumentando as taxas de sucesso nos procedimentos clínicos realizados.

Bone is a specialized and highly dynamic connective tissue. Although it has the capacity for spontaneous repair, this is limited in cases of large extensions of bone loss, when spontaneous repair becomes critical and the use of grafting procedures becomes necessary. Bone tissue loss can occur due to tumors, inflammation, accidents, congenital malformations, and tooth loss. Due to the limitations and disadvantages associated with traditional grafting procedures, new therapeutic strategies aimed at bone regeneration have been studied. Thus, the need for reconstructions of lost bone tissues has led to technical improvement and the advancement of the study of biomaterials that could replace or improve grafting procedures. In the last decades, research has advanced in the field of tissue engineering, in the search for methods of tissue repair, and even in the formation of new tissues, aiming at expanding the therapeutic possibilities in different areas. The scientific progress of biomaterials and cell-based therapeutics has created exceptional advances in the development of engineered tissues. Thus, tissue engineering has employed new biomaterials in association with stem cells and growth factors to improve bone repair. Based on this, the objective of this study was to perform a review of the scientific literature on the use of biomaterials in bone regeneration and bone tissue engineering approaches, discussing their properties, advantages and disadvantages, current and future perspectives. The proposed study was elaborated through a bibliographic survey in scientific literature databases, which included scientific articles, books, dissertations, and other scientific works, published in Portuguese or English languages, between the years of 1991 and 2022. The keywords used for the data survey were "biomaterials", "bone regeneration" and "bone tissue engineering". After the analysis of the scientific literature on the subject of this study, it can be concluded that there are no reports in the literature of an ideal grafting biomaterial, which maintains autogenous bone as the "gold standard" when compared to other options. However, many advances have been made in the last years and several researches have been carried out showing that bone substitutes have been increasingly presenting better properties and improving success rates in the clinical procedures performed.